CHAPITRE II Distillation des Betteraves

(mo) Généralités.

La betterave est en France la source la plus importante d'alcool après le vin (*), et la matière première par exceUence de la distillerie agricole, Çrâoe à la valeur nutritive de ses pulpes, qui facilite l'élevage du bétail, en restituant à la terre, sous forme d'engrais, la presque totalité des matières azotées %t fixes. Il en serait probablement de même en Allemagne si la loi fiscale de ce pays, où l'impôt est perçu sur la capacité des cuves, ne contraignait pas nos voisins à ne travailler que des moûts très riches, les pulpes ou résidus de betteraves ayant sur les drèches de pommes de* terre l'avantage de se conserver un certain temps, ce

aui est un avantage pour la nourriture des animaux, ^n peut ainsi prolonger la période d'engraissement du bétail au-delà de la période de fabrication.

Plus la betterave est riche en sucre, plus le rendement en alcool est considérable ; mais, dans cette industrie agricole, l'alcool peut être considéré comme le produit secondaire, tandis aue les pulpes jouent le rôle principal au point de vue ae la culture.

La distillerie peut utiliser des betteraves de richesse moyenne, d'un grand rendement en poids, et d'une culture plus facile que les betteraves extra riches de sucrerie; aussi se prête-t-elle mieux que celles-ci à l'amélioration des terrains peu fertiles.

Placée dans le voisinage des sucreries, elle peut accepter pour son travail toutes les betteraves qui, à l'arrachage, se trouvent pauvres par suite des conditions climatériques mauvaises, ou pour d'autres causes

(1) Nous ne foulons pas faire allusion à la quantité d'eau-de-vie ' de Tin, qui est fort variable ; nous voulons dire seulement que le vin constitue la plus grande réserve d'alcool, de 3 à 5 millions d'hectolitres d'alcool à 100* tous les ans. *

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indépendantes de la volonté da caltivateur. On peut ainsi éviter en grande partie les laisser pour compte qui, trop souvent, aigrissent les relations de l'industrie et de la culture.

La question culturale est d'une importance capitale pour la distillerie agricole; mais, quelqu'intérôt qu'elle présente, elle ne peut trouver tout le développement qu'elle comporte dans un Manuel de distillation (*).

Le cultivateur doit faire son choix entre les différentes espèces pour obtenir par hectare le plus fort rendement en pulpes et en sucre, sans chercher à obtenir les hautes richesses saccharines des betteraves de sucrerie. Disons cependant que l'on ne saurait, pour l'industriel, faire descendre ce rendement au-dessous d'une certaine limite, sinon la distillation ne payerait pas ses frais.

Dans la plupart des régions, les nouveaux marchés de betteraves se basent sur la densité du jus, comme en sucrerie ; c'est le moyen le plus équitable de donner à chacun ce qui lui est dû.

La réception des betteraves, leur conservation en silos, leur transport au magasin et au lavoir, le traitement des eaux de lavage, se font identiquement de la même façon qu'en sucrerie. On trouvera ces questions longuement développées dans les ouvrages de sucrerie (*).

L'analyse C*) des betteraves emprunte les procédés connus. Elle peut même être simplifiée : il suffit de faire le dosage du sucre dans la betterave et dans le jus par le densimètre et le saccharimètre, sans avoir à tenir compte des cendres, etc., la richesse en sucre important seule au distillateur. Nous passerons donc tout de suite aux opérations qui sont spéciales à la distillerie, en commençant par l'extraction du jus qui peut se faire par presses, pir macération ou par diffusion.

(1) Voir J. Kritsch et Ë. Guillemin. -^ Culture et DlstiUation de la Betterave et du Topinambour, et les divers Quvrages de Sacrerie.

(2) P. Horsin-Déoa, ^Traité de la Fabrication da Sucre.

(3) .Hanuel-Agenla des Fabricants de Sucre, par Gallois et Dupont.

(102) Extraction du jus par les presses.

Ce procédé tend à disparaître aujourd'hui pour les mômes raisons qu'en sucrerie. On peut dire que les presses hydrauliques ont complètement disparu à Theure actuelle, nous ne nous occuperons que des presses continues qui sont encore assez répandues.

La première opération est le ni page de la betterave, par un cylindre garni de dents de scies ou de lames ondulées. On se sert, soit de la râpe à poussoirs, soit de la râpe centrifuge Ohamponnois. On *f ait couler sous le tambour de la râpe un léger filet d' eau acidulée par Tacide sulfurique. On amène également à la râpe, on dans le bac à pressin, une partie du jus faible provenant de la seconde pression, çt le tout est soigneusement malaxé dans un mélangeur à la suite du bac de lApe.

Cette addition d'acide facilite la diffusion du sucre des cellules non ouvertes, et arrête le développment des ferments secondaires ; par la suite, il facilitera la fermentation. Nous verrons à. cette dernière la quantité d'acide à ajouter.

Le pressin ainsi obtenu doit être fin, sans pour cela être en bouillie, et ne pas contenir de semelles.

Les systèmes de presses continues sont fort nombreux et bien connus des lecteurs. Toutes se composent essentiellement de deux cylindres filtrants, tournant en sens contraire et très rapprochés, et, au-dessus de ces cylindres, une caisse reçoit le pressin envoyé par une pompe. Le jus sort à travers la surface filtrante, en même temps que, par leur rotation, les cylindres font subir à la pulpe un véritable laminage qui la sépare du jus. Mais, si énergique que soit cette pression, il reste encore 18 à 20 ^ de jus dans la pulpe de première pression. Aussi cette pulpe est-elle additionnée de deux fois son poids d'eau chaude acidulée, ou mieux de vinasse, dans un bac ou macérateur spécial garni d'un agitateur à palettes, et de là renvoyée à une se-^ coude presse semblable à la première.

Il est important que le malaxeur soit assez long et de grande capacité, en vue d'un bon épuisement. Après la seconde pression, la pulpe ne doit plus contenir que

2 à 8 ^ de sucre au plus, efc le poids de pulpe produit représente environ 20 à 25 % du poids des betteraves, pulpe qui renferme seulement 80 % d'eau en moyenne, et forme un excellent aliment pour le bétail. C'est le petit jus, ainsi obtenu à la seconde pression, qui est envoyé à la râpe.

Autrefois, on estimait beaucoup l'avantage de ces pulpes, moins humides que celles de diffusion ; mais maintenant que tous les cultivateurs, sans exception, ont pratiqué cette dernière, ils reconnaissent que la grande acidité des pulpes de presses n'est pas exempte d'in^ Gonvénients pour les animaux, et que l'avantagé est moindre qu'on ne le croyait tout d*abord. Au point de vue du distillateur, les presses ont plusieurs défauts : elles n'épuisent pas suffisamment bien le sucre des betteraves; elles laissent passer des pulpes folles, gênantes pour la fermentation, et ce malgré les tamisages ; elles exigent de coûteuses réparations après chaque campagne ; enfin, les jus sont plus chargés de matières pectiques et protéïques, enlevées en pure perte à la nourriture du bétail, ils moussent énormément, et salissent les colonnes à distiller.

(I03) Diffusion,

Malgré la différence de nom, diffusion et macération sont b^es sur le même principe , c'est l'osmose qui permet au sucre de sortir à travers la membrane des cellules de betterave, et l'on peut dire que la diffusion n'est qu'une macération perfectionnée, en vase clos et sous pression, permettant un épuisement entièrement méthodique. L installation de cette dernière est un peu plus coûteuse, et les petites usines lui préfèrent la macération qui, d'ailleurs, donne d'excellents résultats lorsqu'elle est bien conduite.

Pour l'un ou l'autre système, la première opération à faire subir à la betterave, après le lavage et l'épierrage, c'est le découpage des betteraves en cossettes, à l'aide d'un coupe-racines. Comme le succès de l'opération et l'épuisement régulier de la betterave dépendent surtout de la forme et de la régularité des cossettes, il ne faut pas lésiner dans l'achat d'un coupe-racines.

Quelle que soit l'importance de l'usine, il faut que ce coupe-racines soit aussi parfait que possible dans toutes ses parties, tant comme construction que comme accessoires : couteaux, porte-couteaux ; et entretenir toutes ces parties avec le plus grand soin, exactement * comme en sucrerie. Le coupe-racines doit être suffisant pour alimenter l'usine, sans dépasser des vitesses de rotation de 60 à 100 tours, suivant le diamètre du disque.

On a toujours une tendance à forcer le rendement de cette machine, en augmentant sa vitesse de rotation , ce qui est une faute. Aux grandes vitesses, les betteraves sont soumises à une grande trépidation qui les dérange, et la cossette n'est plus régulière.

L'ancien coupe-racines Cbamponnois, que l'on ren- ' contre si fréquemment dans les usines à macération, à cause de son bas prix, donne des cossettes très inégales, parce qu'il est presque impossible de régler les lames directement sur l'appareil.

M. Barbet y a remédié en appliquant des porte-couteaux à ces coupe-racines, puis en leur donnant une position verticale qui les fait ressembler extérieurement à une turbine. Le tambour porte-couteaux est fixe, et la betterave est appliquée sur la paroi cylindrique par des pâlots. Grâce à la force centrifuge, les betteraves décrivent des cercles réguliers et donnent des cossettes longues et bien évidées.

Les couteaux doivent être des couteaux à failidrey donnant des cossettes dont la section ressemble à un Y. Ces cossettes s'enchevêtrent sans jamais gêner la circulation du liquide. L'on doit changer les couteaux dès qu'ils commencent à s'émousser et que les cossettes ne sont plus nettes.

On trouvera tous les renseignements sur les systèmes les plus récents et sur l'entretien des coupe-racines dans le Traité de fabrication du SucrOy de MM. Beaudet, Pellet et Saillard.

Nous renvoyons également à cet ouvrage pour la description des batteries de diffusion et leur fonctionnement- (*), ainsi qu'à l'ouvrage de M. Horsîn-Déon,

(1) Voir aussi dans L* Alcool et le Sucre, 2« année, no» 5, 7 et 8 des notes sur les Batteries de diffusion de MM. E. Lizeray et Arachequesne.

cité plus haut, car les meilleurs appareils pour la* sucrerie sont aussi les meilleurs pour la distillerie.

La diffusion demande pourtant certaines précautions spéciales sur lesquelles il est bon d'insister. Il est indispensable de mettre dans le diffuseur de tête, sur les cossettes fraîches, une certaine quantité d'acide sulfurique, ainsi qn'on le fait en macération. Sans cette précaution, il se développe dans les diffuseurs un commencement de fermentation butyrique, surtout avec les betteraves peu riches. Tout le monde se souvient des ennuis occasionnés autrefois, dans les débuts de la diffusion, par les mousses nauséabondes et les gaz combustibles qui gênaient la circulation. Cet inconvénient serait très sérieux en distillerie, car une fois le ferment butyrique en évolution active, il est très difficile de le tuer, et il étouffe la fermentation alcoolique.

Même avec l'addition d'un peu d'acide, les jus de diffusion sont un peu plus délicats à faire fermenter ; ils exigent une plus grande force fermentative, c'està-dire de bons levains. Un autre tour de main utile à connaître est le suivant :

On laisse tomber la densité des pieds de cuves à 1.010 avant d'alimenter, et l'on ne coule le jus que de manière à ne jamais dépasser la densité de 1.010. Dans ces conditions le jus contient beaucoup de cellules de levure en activité, et les ferments butyriques apportés par le jus de diffusion ne peuvent prendre le dessus.

Qnelaues constructeurs, pour faire la diffusion avec autant a'acide et de vinasse qu'on en emploie en macération, ont établi des types de batteries où le diffuseur est complètement en fonte. On y trouve un petit inconvénient pratique : c'est que la fonte emmagasine une assez grande quantité de calorique, et les jus soutirés sont trop chauds pour la fermentation. Il faut interposer un réfrigérant. Tandis qu'avec les diffuseurs en tôle, on arrange très bien ses chauffages de façon que les jus se trouvent à la bonne température.

En distillerie on peut soutirer une proportion de jus plus forte qu'en sucrerie, puisqu'il ne s'agit plus d'éva-

K ration. Aussi la diffusion, qui est déjà facilitée par ddition d'acide, donne-tnelle des épuisements parfaits ; avec une batterie bien conduite on arrive à un

S oint fcel que c'est à peine si la liqueur cuivrique pnne un précipité.

Nous avons eu d'excellents résultats, en versant par diffuseur, d'une contenance de 1.000 kilogrammes de cossettes, un litre d'acide sulfurique à 53°. On délaie Tacide dans un seau d'eau pour mieux le répartir.

Les diffuseurs en tôle peuvent être bien protégés contre l'action de l'acide par l'application de vernis à la gomme laque; ils résistent très bien. Il sera bon d'employer du cuivre perforé pour les surfaces filtrantes.

Dans ces conditions Ton peut employer les vinasses à la diffusion, et obtenir quand même des pulpes faciles à presser aux presses Klusemann. On sait que la con- • dition indispensable pour qu'on puisse presser les pulpes, c'est que la température de diffusion n'ait à aucun moment dépassé 80° centigrades, et que les pulpes ne soient plus chaudes lorsqu'elles arrivent dans les presses.

Enfin il est bon que les pulpes soient un peu relavées à l'eau en dernier lieu ; sans cela elles seraient grasses, et de plus elles attaqueraient les tôles des

Pour satisfaire à tous ces desiderata, voici comment M. Barbet a organisé le travail de diffusion à la Distillerie de Glastres.

La colonne rect>ficatrice est munie d'un récupérateur de chaleur, de sorte que les vinasses en sortent à une température de 50 degrés environ. Ces vinasses sont remontées par une pompe dans un bac placé à à côté du bac à eau de diffusion. A Tentrée de la batterie est une soupape à deux sièges ; lorsqu'on procède au meichage, on ouvre la soupape du côté de la vinasse ; après meichage, pour pousser le jus au bac, on invertit la soupape, de telle façon que l'eau vient déplacer la vinasse et la pousse dans la circulation. La cossette se trouve en dernier lieu au contact de l'eau, qui opère un vrai rinçage, et c'est à ce moment qu'on vide le diffuseur. De cette façon la cossette est désacidifiée et elle a la bonne température pour la pression. Les pulpes pressées ont absolument la siccité et l'aspect des meilleures pulpes de sucrerie ; il est impossible de les distinguer.

La batterie se conduit par les calorisateurs, comme

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d'usage, et nécessite peu de dépense, en raison d< température de la vinasse. .^

Il j a également une certaine économie d'acide sulfurique. Enfin le jus constitué avec l'addition de la ^ vinasse est un excellent bouillon de culture pour la levure, grâce aux éléments azotés qui lui ont été apportés par celle-ci dans les fermentations précédentes.

Macération.

Les macérateurs ne sont en somme que des diffuseurs ouverts et sans calorisateurs. Ils doivent être au nombre de quatre au moins, et pour les installations plus grandes sept à huit par batterie. Ce sont de grandes cuves en bois contenant 1.000 à 2.000 kilogrammes de cossettes, il ne faut guère dépasser ce chiffre. Elles sont munies d'un faux fond perforé ; à la partie supérieure vient s'adapter un couvercle en tôle percé de trous, qtife l'on fixe solidement pour maintenir les cossettes après le chargement, ainsi que l'indique la figure 54. La vinasse chaude arrive par le tuyau mn et circule ensuite dans

Fig. 54. — Macération.

la batterie par les tuyaux h c/, A'c/' qui relient les macérateurs entre eux. Comme ici l'on n'a pas de calorisateurs, il faut employer la vinasse aussi chaude que possible, et malgré cette précaution il est parfois né-

atriiiverde réchaufiFer les jus ainsi obfcei envoyer à la fermentation. En temps ^juulu contraire nn réfrigérant.

^aoique inférieure à la diffusion, la ^macération permet pourtant un bon épuisement des pulpes lorsqu elle est opérée d'une façon méthodique, la vinasse passant successivement d'une cuve sur la suivante comme dans les diffuseurs; elle devient beaucoup moins bonne lorsqu'on opère par épuisement successif de chaque cuve isolément, ainsi que cela se fait encore trop souvent. On ne voit plus alora ce que l'on fait et Tépuisement devient tout à fait irrégulier.

Quelques distillateurs ne persistent dans ces errements que par raison d'économie d'installation, parce ^ue l'on se dispense des tuyauteries de circulation de jus; c'est une bien mauvaise économie. D'autres craignent les difficultés de circulation.

Il iPfciut faire attention qu'ici nousn'avons plus, comme en diffusion, la grande pression du bac à eau qui force le passage dans les moindres interstices. Les quatre ou cinq macérateurs sont au même niveau pour pouvoir permettre la circulation à tour de rôle, et les constructeurs ne prennent pas toujours le soin de mettre une rehausse Buf lisante pour que les jus puissent prendre d'eux-mêmes une certaine dénivellation suivant le numéro d'ordre. Pour assurer quatre circulations complètes dans une batterie de cinq macérateurs, nous conseillerons de donner un espace libre de 0'",60 audessus des couvercles en tôle perforée. Il y aura ainsi une disponibilité de 12 à 15 centimètres de perte de charge d'un macérateur au suivant, et la répartition du liquide à travers les cossettes se fera bien mieux.

Si les cossettes sont nettes et soignées, comme nous avons recommandé de le faire, on peut être assuré que cette batterie de macération ne perdra pas en moyenne plus de 0 kg., 5 de sucre pour 100 kilogrammes de oetteraves. C'est là un degré d'épuisement auquel la macération peutparfaitementprétendrecomme moyenne quand elle est bien suivie. Tandis qu'avec la macération intermittente on laisse dans les cossettes 1 ,5 et même 2 ^ de sucre, soit du septième au cinquième du poids total de sucre contenu dans la betterave ! Et, à moins

que la pulpe ne soit consommée immédiatement, ce qui n'est généralement pas le cas, ce sucre est absolument perdu pour la nourriture du bétail. En effet il entre en fermentation dans les silos, et en général en fermentation vicieuse, donnant naissance surtout à des acides gras dont l'excès répugne aux animaux. Tout le monde connaît l'odeur nauséabonde qui se dégage de ces silos.

Nous n'indiquerons pas de densité des jus de diffusion ou de macération, celle-ci étant variable avec la richesse des betteraves et la densité des vinasses employées. Xous dirons seulement que par macération, et suivant qualité des betteraves, on peut obtenir des jus renfermant 6 à 8 ^ de sucre, par diffusion on peut obtenir des jus riches de 8 à 10 ^, même plus avec des betteraves très riches; mais, lors même qu'une richesse plus grande serait possible, cette richesse de 10 % doit être considérée comme le maximum pour assurer la rapidité des fermentations.

Rappelons, pour mémoire, que la plus grande propreté devra présider à l'entretien des divers instruments et de l'atelier. Les diffuseurs et maoérateurs seront lavés avec soin après chaque vidange, avant de procéder à remplissage.

La macération devient assez dangereuse lorsque, pour une raison quelconque, on est bbligé de laisser la batterie en stagnation prolongée. Le macérateur de tête se trouve généralement à une température de 50" à peine, et, peu à peu, il tombe aux températures les plus favorables au développement du ferment butyrique. On voit des bulles de gaz se dégager du macérateur, et ces bulles ont une odeur forte et répugnante.

Quand un macérateur est dans cet état, il n'y a qu'une chose, à faire : sans tarder, il faut jeter à la cour jus et pulpes ; la perte qui en résulte est beaucoup moindre que ne le serait celle qu'on éprouverait par l'arrêt certain des fermentations.

On nettoie vigoureusement le macérateur à Teau acidulée avant de le semplir à nouveau de cossettes.

L'inconvénient que nous venons de signaler sejproduit assez fréquemment à la mise en route de l'usine,

parce qu'on fait un pied de cuve, et que l'on arrête la macération jusqu'à ce que la fermentation soit en traîh. On se met ainsi dans de très mauvaises conditions. Voir, au sujet de ces difficultés spéciales de mise en route, l'article de M. Barbet, dans F Alcool et le Sucre (*), article dans lequel il appelle également l'attention sur la présence des sels de fer provenant de la rouille des appareils.

(105) Fermentation des jus de betteraves.

En pratique, on distingue deux procédés généraux de fermentation :

V La fermentation continue, ou par coupagoSy dans laquelle on ensemence, de levure seulement la première cuve de jus extrait; puis, lorsque cette cuve est en fermentation active, et à peu près remplie, on la vide en partie dans la cuve suivante, et l'on achève de remplir la première cuve de jus frais. On laisse s'achever la fermentation de la première cuve, tandis que la seconde, lorsqu'elle sera arrivée au point, subira un coupage avec la troisième, et ainsi de suite ; chaque cuve, fournissant à la suivante, le pied de cuve ou levure nécessaire à sa fermentation.

2° La fermentation par levains, — On fait à chaque cuve un nouvel ensemencement de levure fraîche provenant de brasserie, ou de levure pressée, ou mieux encore d'un levain préparé avec des levures pures dans un atelier spécial de la distillerie.

La fermentation continue est la plus simple et la plus employée dans la distillerie de betteraves, et surtout dans la petite industrie agricole où l'on n'a pas à sa disposition un personnel possédant les connaissances techniques nécessaires à la préparation délicate des levains. En outre, le jus de betteraves, par sa pureté relative, et sa richesse en sels minéraux et en matières protéïques, se prête admirablement à la reproduction des levures.

Pour appliquer ce procédé, il est nécessaire d'établir une communication entre toutes les cuves, permettant «

(1) U Alcool et le Sucre. Première année, p. 68.

de faire communiquer chaque cuve avec une autre cuve Quelconque. On obtient facilement ce résultat par la disposition indiquée au schéma ci-contre.

Fig. 55. — Fermentation continue.

Un tuyau, passant devant toutes les cuves, A, B, 0, etc., est rehé à chacune d'elle par un robinet a, by c, etc, de sorte que, pour mettre en communication deux cuves quelconques, A et D par exemple, il suffit d'ouvrir les robinets correspondants, soit a et d, tous les autres robinets étant fermés. Les deux extrémités de ce tuyau sont chacune fermées par un robinet : m, qui relie le tuyau à la conduite d'eau de l'usine, n qui est un robinet de vidange ; ces deux robinets permettent le nettoyage de la tuyauterie, précaution qu'on néglige troj) souvent, car, après chaque coupage, il y séjourne du jus qui s'abîme.

On peut placer ce tuyau plus ou moins haut, de façon que les robinets soient bien à la main de l'ouvrier; il importe pourtant qu'ils soient à au moins 0™,10 au-dessus du fond des cuves pour être au-dessus des dépôts qui peuvent se former, et assez bas pour qu'on puisse vider chaque cuve du tiers au moins de son contenu, s'il est nécessaire, et sans attendre qu'elle soit pleine.

Pour mettre en route, on commence par extraire assez peu de jus pour ne charger que de 80 à 40 centimètres le fond de la première cuve, A par exemple ; on y introduit la levure après l'avoir réveillée dans une cuvelle de jus tiède à 35 ou 38° de température. Pour des cuves de fermentation de 200 hectolitres, on prendra une première mise de 50 kilogrammes de levure pressée ; pour des cuves de 60 hectolitres, on Î)rendra 20 kilogrammes. On délaye soigneusement, et 'on brasse pour aérer le mélange.

Si la levure est bonne, au bout de quelques minutes le liquide se gonfle et monte dans la cuvelle. ïl faut

Tenlever rapidement pour la déverser dans la cuve; on la rince avec du jus, et l'on agite fortement le pied de cuve, non seulement pour rendre le liquide homogène, mais encore pour faire pénétrer de Tair dans la masse. Aussi, loraqu'on a à sa disposition une pompe à air ou de l'air comprimé, il est encore plus avantageux de faire barboter dans le liquide un peu de cet air, préalablement stérilisé par lîltration sur une colonne de coton antiseptique, ou par barbotage dans de l'acide sulfurique dilue au 1/5.

Au bout de quelques heures, suivant la qualité du jus ('), et la quantité de levure employée, la fermentation prend de l'activité, et la cuve se remplit de gaz carbonique; on remet alors en train Textraction du jus, mais lentement, car il ne faut pas noyer la cuve.

On surveille attentivement la densité de la cuve, et l'on attend ordinairement qu'elle soit tombée à 1015 pour alimenter. Ce n'est pas du temps perdu, au contraire. Avec la diffusion, comme il est dit plus haut, il est sage de laisser descendre à 1010. On fait alors arriver un filet de jus, tel que la densité de la cuve reste invariablement à la densité choisie, 1015 ou 1010. On obtient ainsi une fermentation très active, qui permet de pousser Textraction du jus à toute l'allure dont l'usme est susceptible.

Conduite ainsi, une cuve ne demande que dix-huit à vingt heures pour faire toute sa fermentation, depuis le moment où l'on commence à la couler, jusqu'à l'heure où elle est bonne à distiller.

On peut considérer la fermentation comme bonne et active lorsqu'elle s'achève en vingt ou vingt-deux heures, avec les données suivantes :

Acidité inilialo du jus en acide sulfurique à 03o . 2gr.

Acidité finale 2,2

Températureduju:} de betteraves 22 à 23o

» de la cuve pendant la fermentation • 27 à 28o

» maximum quand la cuve est pleine . .HO*

(Ij Si la fermentation ne s'établit pas, ou en accuse généralement la levure. La faute provient plus souvent de la présence dans le premier jus soit de ferments butyriques en évolution, soit de sels de fer oui sont antiseptiques, il n'y a d'autre i*emède que de faire d'autre JUS avec plus de précautions.

L'analyse du vin fermenté, et la constatation qu'il ne renferme que des traces de sucre non transformé, ne suffisent pas pour prouver que la fermentation a été bonne, car les bactéries ont pu transformer une partie du sucre en aldéhydes, éthers, alcools supérieurs ou bases ammoniacales. Il faut s'assurer du rendement en alcool par rapport au sucre entré en fermentation.

Suivant la proportion du liquide fermenté, introduite de A en B, on provoque dans B une fermentation plus au moins rapide. La pratique indique pour chaque usine la proportion qu'elle doit adopter pour suivre le travail d'extraction, car si l'on donne trop vite une tron grande activité à la cuve B, l'on pourra ne plus produire le jus assez vite pour alimenter simultanément les deux cuves A et B de toute la quantité qu'elles demanderont.

Pendant la fermentation, et surtout lorsque l'on à travailler des betteraves ayant subi un peu de pousse en silos, ou altérées, il se fonne de grandes quantités de mousses qui tendent à déborder des cuves. On abat ces mousses à l'aide de dégras ou d'huiles végétales ; mais on devra employer le moins possible de ces substances qui salissent les colonnes ; avant de les employer, il est bon de s'assurer, par un essai, qu'elles ne renferment pas de substances volatiles capables de donner aucun mauvais goût à l'alcool.

(160) Fabrication des lo vains avec les jus de betteraves.

On voit que, par la méthode précédente, c'est toujours la même levure qui sert, et que sa pureté ne peut se conserver intacte. Aussi, en pratique, faut-il recommencer plusieurs fois Tensemencement par levure pendant la durée de la campagne, chaque fois que la fermentation devient moins bonne.

Pour éviter cet inconvénient, les distilleries plus importantes procèdent elles-mêmes à la préparation de leur levain, ce qui est très facile avec le jus de betteterave.

Le liquide nutritif des levains, est simplement du jus, venant des presses ou de la diffusion, que Ton

Ni"

Fig. 56. — Atelier de levains

pour distilleries de betteraves,

topinambours et mélasses.

stérilise par rébnllition, et qu'on additionne ensuite d'un peu de matières protéïques convenables : peptone, malto-peptone (*), peptonine, etc., que l'on trouve aujourd'hui à prix très abordables dans le commeree.

La stérilisation se fait dans deux petits bacs, ou stérilisateurs, S et S' (fig. 56), chauffés par un serpentin de vapeur et surmontés d'une hotte, où l'on

amène alternativement le jus à rébuUition pendant quelques minutes.

Pour arriver aux stérilisateurs, le juB traverse un récupérateur de chaleur R, analogue aux récupérateurs des colonnes, en sorte que, pendant que Ton emplit S, ce JUS s'échauffe au contact du jus bouillant de la vidange de S', qui se refroidit avant de se rendre au bac où il sera utilisé.

Pour les petites installations, on se contente d'un seul stérilisateur sans récupérateur. Il faut alors disposer le serpentin pour recevoir alternativement vapeur ou eau froide, de façon à pouvoir refroidir dans le stérilisateur même.

0 et C sont deux cuves en cuivre, étamées intérieurement, où se produit la première multiplication des levures. Elles sont fermées en haut par un couvercle à joint hydraulique, disposé de façon à permettre le libre dégagement du gaz, munies d'un petit barboteur de chauffage et d'un thermomètre; le refroidissement, s'il y a lieu, est obtenu en faisant couler sur le couvercle un peu d'eau froide, qui descend le long des parois ; aussi ces cuves sont-elles placées sur une cuvette en tôl(\ En outre, ces cuves possèdent un robinet de remplissage, en communication avec les liquides stérilisés venant du récupérateur R, un tuyau de vidange

(1) Nous apprécions tout particulièrement le produit désigné sous le nom de mslto-peptone, qui, incoagulable par la rhalcur à 100^, peut être introduit dans le jus de betterave avant stérilisation. On peut ainsi se mettre à Tabri de toute contamination suspecte.

vere la partie inférieure, et un tuyau de barbotage relié par un robinet à la conduite d'air stériliBé.

Les bacs . A et A' sont les deux bacs à levain ; ils sont ronds ou carrés, mais avec angles arrondis pour faciliter le nettoyage, et munis d'un serpentin réfrigérant en communication avec la conduite d'eau froide, et d'un barboteur d'air stérilisé.

Les stérilisateurs S et S' sont assez élevés pour que leur contenu ait un écoulement facile dans A, A', ou C, C, placés en contre-bas.

Ceci posé, voici comment on opère :

Le vaseC est stérilisé par passage d'un courantde va-

Seur, puis on y introduit du jus stérilisé additionné e malto-peptone, et refroidi à la température de 25 ou 28"", suivant la nature de la levure employée. Cette levure peut être choisie : soit parmi les levures pressées venant des meilleures fabriques, soit parmi les diverses levures de vin sélectionnées que l'on peut se procurer dans les laboratoires spéciaux. On peut encore, ce qui est préférable, la produire à l'usine même par l'appareil de M. Fernbacn (*) dont nous reproduisons le dessin (fig. 57) et que tious avons représenté par la lettre F sur la figure 66. Il suflSt en effet, avec cet appareil, de s'être procuré une première fois quelques cellules de levure pure appropriée, pour pouvoir la reproduire pour ainsi dire de façon indéfinie, ou tout au moins pendant la durée d'une campagne.

La levure pure est alors ensemencée dans le vase C (fig. 56), où l'on maintient un léger barbotage d air en conservant rigoureusement la température optima pour la levure, qui tout d'abord se réveille, puis proîifie. Suivant la quantité de levure ensemencée, et suivant son origine, il faut de quelques heures à 1 jour et 1/2 pour amener C en pleine fermentation. C'est sur cette durée, variable avec la levure adoptée, que l'on se réglera pour fij:er le nombre des cuves C, C etc.

Lorsque C est en pleine fermentation, on remplit

(i) On trouvera la description de cet appareil, ainsi que les détails de son foDclionnement, dans les journaux c La Bière », i<^ année, n* iO; et € U Alcool et le Sucre • 2* année, n* 5.

le bac A (ou A') de jus stérilisé jusqu'à moitié de sa hauteur, et on ensemence avec la moitié du contenu de C, puis on y fait barboter un peu d'air stérilisé ; en même temps que Ton remplit C de jus nouveau pour continuer la reproduction.

Fig. 57 Appareil de M. A. Fernbach pour la production de la levure pure.

La fermentation s'établit rapidement en A, et au bout de 2 à 3 heures est très active ; on achève alors de remplir ce bac de jus stérilisé et d'y injecter un peu d'air, de 1 à 2 heures après le levain est mûr. On peut alors soutirer en pleine fermentation la moitié du bac A pour former le pied d'une des cuves de la distillerie, cuve sur laquelle on continue de couler ; puis on remplit A de jus stérilisé.

D'un même bac A, on peut ainsi tirer jusqu'à 12 pieds de cuve successifs, et au dernier on vide complètement le bac. Le dégagement d'acide carbonique et

d^air qui se produit, met en effet ces bacs à Tabrî

Sresque absolu des poussières de l'air quoiqu'ils soient écouvertSy leur seule chance de contamination par les ferments étrangers est la rentrée d'air au moment de la vidange partielle du bac, aussi, convient-il de ne pas renouveler cette opération plus de 10 à 12 fois, et mieux seulement 6 à 8 fois.

C'est pour cela qu'il faut toujours avoir 2 cuves A et A', bien qu'elles ne travaillent ensemble que fort peu de tempis, seulement 2 ou 3 heures par jour ; mais on comprend qu'il est indispensable d'assurer la régularité des levains, et pour cela, 2 à 3 heures avant de tirer le dernier levain de A par exemple, on nettoyé puis stérilise A' que l'on charge de jus stérilisé et

3u'on ensemence de levure pure provenant de 0. La imension de ces petites cuves sera proportionnée aux cuves de la cuverie, en sorte que chaque pied de cuve représente de 1/20 à 1/10 de la contenance de celles-ci smvant la richesse saccharine du jus et la rapidité que l'on veut imprimer au travail.

On a eu soin de remplir à nouveau G de jus frais et stérilisé pour continuer la production de la levure mère, et on y entretient l'activité de la fermentation et de la reproduction par barbotage d'air, puis en soutirant de temps à autre un peu de levain qu'on remplace par du JUS stérilisé de façon à avoir toujours un pied de levure mère prêt, en cas d'accident à la cuve A, et qui servira pour Tensemencement de A'. Chacun de ces bacs en cuivre C ou C doit fournir les levures mères nécessaires à un travail de 24 heures.

Cette production de levure a lieu, comme nous l'avons dit à la partie théorique, aux dépens d'une certaine quantité de sucre et du rendement total que Ton obtiendrait en ensemençant directement avec des levures achetées toutes faites, mais il ne faut pas perdre de vue que le fabricant de levure n'a pu lui-même produire sa levure qu'aux dé{>ens d'un sucre sur lequel il prélève un bénénce très légitime. Cette dépense en sucre est théoriquement la même, qu'on agisse par fermentation continue ou par levains, seulement, dans ce dernier cas, on est assuré que tout le sucre consommé l'est uniquement pour produire des levures pures et

non des fanx ferments, on est moins sajet aux accidents de fabrication.

En outre, par l'emploi de levures pures bien choisies, on améliore considérablement la qualité des flegmes dont on peut même modifier le 'bouquet ou l'odeur.

(lOy) Distillation des moûts de betteraves.

La distillation de moûts de betteraves ne présente rien de particulier, et nous pouvons renvoyer le lecteur à ce que nous avons dit à la théorie de la distillation. On remarquera seulement que, lorsqu'on opère Textraction du jus par macération à la vinasse, pour avoir la vinasse chauûe on devra employer une colonne à chauffe- vin et non à récupérateur. Dans les autres cas, extraction par presse, ou môme diffusion, nous préférons au contraire Tusage du récupérateur ; en effet, avec les vinasses chaudes, une partie de la chaleur est employée en pure prte à réchauffer les cossettes épuisées, la pulpe bouillante est si peu maniable qu'on ne peut la presser, et, comme on le verra par la pièce annexe (170), la perte sur la pulpe ne compenserait pas l'économie de vapeur.

La rectification des flegmes de betterave ne présente non plus aucune particularité remarquable ; pour obtenir des alcools vraiment neutres, il est seulement indispensable de les filtrer sur charbon si l'on veut faire disparaître entièrement le goût d'origine, très persistant quoiqu'il échappe aux indications des réactifs connus, et afin d'éviter plusieurs rectifications.

( 1 O^) if ti Usât ion des résidus.

Les résidus de la distillation de betteraves sont les vinasses et les pulpes.

Les vinasses de betteraves n'ont aucune valeur nutritive ou industrielle, la meilleure manière d'eji tirer parti est donc, lorsque cela est possible sans grands frais, de les répandre dans les champs pour restituer au sol les sels qu'elles renferment ; on évite en outre ainsi les difficultés qu'on éprouve toujours à se débarrasser des eauxrésiduaires . Malheureusement, ces intallations

d'épandage sont souvent trop coûteuses, il faut se résoudre à rejeter les vinasses, en évitant de les envoyer dans les mêmes fosses que celles où se décantent les eaux sales provenant du laveur. Par leur chaleur elles faciliteraient le développement de fermentations putrides dans ces fosses .

Les cossettes épuisées, ou pulpes, sont au contraire un aliment de grande valeur, et plus encore les pulpes de distillerie que les pulpes de sucrerie, grâce à leur richesse en azote; mais au sortir des macérateurs ou diffuseurs elles renferment une grande quantité d'eau (90 à 94 %) prises sur le plancher d'égouttage.

Aussi, pour augmenter leur valeur, commence-t-on par expulser le plus possible de cette eau à l'aide de presses continues spéciales dont l'une des premières et des plus répandues est la presse Klusemann dont la figure 58 montre la coupe verticale. La pulpe de diffusion seule peut se presser, celle de macération trop chaude et trop cuite passe à tra- i-ig. 58.

vers les tôles perforées. Presse Klusemann,

Au sortir des presses, la pul,.>c de diffusion ne renferme plus que 85 à 90 ^ d'eau pour 15 à 10 % de de matière sèche, et d'après* Briem, cette matière sèche serait composée de :

Fibres 23,70

Cendres 5,27

Matières grasses 1,42 > 1CK),0()

Matières protéiques .... 11,20 l

Matières extractibles non azotées 58,41 ;

On voit que malgré l'extraction de près de moitié du poids d'eau primitif, la pulpe en renferme encore une proportion considérable. Dans cet état cependant, elle fournit un aliment de premier ordre pour le bétail,

surtout lorsqu'on la mélange de menue paille, de tourteaux et antres aliments secs.

La conservation des pulpes se fait le plus généralement en silos d'une largeur de 4 à 5 mètres, sur 1 mètre à 1™,50 de profondeur, la longueur dépendant du terrain dont on dispose et de la quantité à conserver. On donne au fond du silo une l^ère pente pour assurer l'écoulement des eaux, et à la partie la plus basse on creuse un puisard rempli de mâchefers ou de pierres pour faciliter l'absorption par le sol. Il est bon de protéger les deux côtés du silo contre les éboulements par des murs en maçonnerie.

Pour procéder à Tensilage, on garnit le fond du silo d'une couche de 2 à 8 centimètres de longue paille, puis on 7 étend une couche de 20 centimètres de pulpe, on remet une nouvelle couche de paille, mais cette fois de paille hachée, et l'on continue ainsi jusqu'à ce

a ne le silo soit terminé. A partir du niveau du sol, on ispose la pulpe en sorte que le tas forme deux talus de même pente sur lesquels on dispose une nouvelle couche de longue paille, en forme de toit, les épis en l'air, puis on bat sur cette paille une couche de terre de 20 à 25 centimètres d'épaisseur.

Avec ces précautions, la pulpe se conserve très bien et plaît même mieux au bétail que la pulpe fraîche, la régularité des couches de paille favorise Técoulement de l'excès de liquide, et surtout la paille en absorbe une grande partie en se chargeant de principes nutritifs qui, sans elle, seraient perdus.

Ce procédé de conservation est très bon, surtout dans les petites exploitations où la pulpe est consommée sur place, et encore lorsque les transports de la pulpe ne sont pas trop onéreux, mais on ne peut songer à la conserver ainsi indéfiniment. La freinte des pulpes eu six mois de silo correspond à 25 ^ de la substance sèche et atteint 50 % après un an. On voit donc que dans bien des cas, et surtout pour les grandes distilleries, on peut chercher à faire mieux.

Le premier Maercker a cherché, et a démontré la possibilité du séchage des cossettes pour les raisons que nous venonsdesignaler, et il a calculé que pour ramener à 10 ^ d'eau des cossettes qui en renfermaient au préa-

lable 90 ^, il suffisait de dépenser 14 kilogrammes 8 de hoaille, dépense compensée par la perte en matière sèche qu'aurait occasionné un ensilage de six mois. De nombreux brevets ont été pris par divers inventeurs, et appliqués avantageusement clans plusieurs sucreries. Nous renvoyons pour leur description au «Traité de MM. Beaudet, Pellet et Saillard. » D'après les chiffres fournis par les inventeurs, et les comptes de dépense établis par M. Vivien et M. Sachs, on peut établir que la tonne de pulpe desséchée de sucrerie revient à environ 50 francs, tous frais compris, en comptant à 5 francs par tonne la valeur de la pulpe de sucrerie sortant des presses Klusemann. Or la pulpe sèche a une valeur de 70 à 100 francs la tonne suivant les localités. On voit donc que, bien que les frais d'installation des foura à dessécher les cossettes soient assez élevés, les résultats obtenus doivent faire prendre en sérieuse considération ce nouveau procédé.

(1 09) Contrôle et surveillance du travail

1^ Valeur proportionnelle des betteraves. — La première condition est de se rendre un compte exact de la valeur des betteraves pour établir les marchés et recevoir les racines achetées au cultivateur. En général, les marchés sont établis à la densité du jus, mais la base varie suivant les régk)ns et les conditions de la récolte, il sera donc bon d'établir des tableaux analogues au tableau suivant. On établira plusieurs colonnes, selon les divers bases et prix pratiqués dans la région.

Rendement en alcool

I'ukU de hctteraTes] par hectolitra

d'ali^ool

Base de 16 fr.

Base de t9 fr.

2(MK»

^ [ ir>,<>o '4 \ i7,(îo

En pratique, on admet que le rendement en alcool 100** est égal à la densité, ce qui est sensiblement vrai, en sorte que la valeur d'an degré de densité est le 1/10 du prix d*achat de l'hectolitre d'alcool. Exemple : sur

la base de IG francs à 5° le degré vaut ^ = 8 fr. 20,

c'est-à-dire que l'on achète l'hectolitre d'alcool à 100** dans la betterave à 32 francs.

Lors de la réception, ou contrôlera les indications du densimètre par le saccharimètre pour établir la richesse en sucre des betteraves, et pouvoir ultérieurement se rendre compte du rendement réel, des pertes en silo, prtes aux laveurs, etc. Inutile de rappeler ici les conditions de pesage, tare, propreté des racines que Ton doit observer à la réception. Nous reproduisons d'ailleurs à cet égard, (l'Î^O) et comme pièce annexe, les dispositions adoptées par la Société des Agriculteurs de France.

2" Contrôle do la diffusion, — Quoiqu'en distillerie le pesage des betteraves ne soit pas exigé par la réfie, comme en sucrerie, ce pesage serait très utile au istillateur pour se rendre un compte exact de sa fabrication ; et comme en sucrerie, ce pesage devrait être effectué sur les betteraves sortant du laveur, avant leur passage à la râpe ou au coupe-racines. Le poids ainsi pris donne la quantité réelle de matière première mise en œuvre chaque jour, et, pur comparaison avec les poids bruts des bascules de réception, permet de vérifier le bien fondé des tares.

Les bascules à enregistreur automatique, semblables à celles exigées en sucrerie pour le pesage à la régie, sont tout indiquées pour ce travail. Mais une semblable bascule coûte cher, et en outre l'ouvrier chargé de veiller à remplissage de la bascule ne se sentant pas surveillé obligatoirement, comme en sucrerie, néglige souvent sa tâche . Donc à chacun de voir suivant l'importance de son usine, s'il peut établir ce contrôle, fort utile s'il est fait de façon rigoureuse, mais entièrement inutile sans cette condition.

A défaut de ce contrôle, on aura soin de vérifier de temps à autre le poids de racines introduit dans cha-

que diffuseur ou macérateur, tant pour régler le bon remplissage de ces appareils, que pour établir une approximation du poids de betteraves employées.

Les modèles de feuille de contrôle que nous donnons ci-après paraîtront, non sans raison, compliqués, car nous y avons réuni toutes les conditions du contrôle journalier le plus rigoureux. Il sera facile à chacun de les simplifier suivant les besoins de son usine et le personnel qu'il peut affecter à ce contrôle.

La feuille modèle A sera remplie par le chef de batterie au moins cour le nombre de aiffuseurs et le volume du jus extrait. Les autres points seront vérifiés le plus souvent possible par le chimiste ou le chef de fabrication.

La feuille modèle B est plus compliquée, et pour les

Setites usines n'ayant qu'un chimiste, on se contentera e l'établir seulement chaque semaine de façon à vérifier les pertes aussi exactement que possible.

8** Contrôle de la cuverie et delà colonne. — Il en sera de même pour l'inventaire de la cuverie modèle à, quQ Ton pourra ne faire que tous les 8 jours pour établir le calcul des pertes. On aura soin alors d'avoir dans la cuverie un tableau noir où l'on tracera à l'avance les colonnes de « Commencement du coulage », € Fermentation tombée » et (c Acidité initiale et finale». Ces chiffres relevés chaque soir, permettront en fin de semaine d'avoir aussi exactement que possible le nombre 'des cuves travaillées, c'est-à-dire le volume du moût fermenté.

Parallèlement on établit la feuille modèle D^ donnant l'inventaire hebdomadaire des flegmes sortis de laf colonne, et qui servira au calcul des pertes. Cette feuille D sera facilement remplie à l'aide de l'inventaire des bacs à alcool modèle Ky qui, à cause de la Régie, doit être établi chaque jour et concorder avec les registres de prise en charge des employés du fisc. Nous n'avons pas à insister sur la nécessité absolue de ce contrôle dont la valeur de l'impôt indique toute l'importance. Les erreurs s'il s'en produit, et qu'elles viennent du distillateur ou de la Régie, sont ainsi relevées de suite et corrigées facilement.

Eh